怎樣凈化實驗室的電網(wǎng)
這種情況在現(xiàn)實中很常見,特別是電網(wǎng)上有大量的電力電子設(shè)備(例如變頻器、中頻爐、UPS電源等)時,電網(wǎng)上會有大量的毛刺。這些毛刺稱為射頻 噪聲,因為這些噪聲的頻率很高,當(dāng)在電源線上時,會產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射。有時,我們也稱這些毛刺為高頻諧波,但是要區(qū)別于傳統(tǒng)意義上的諧波,也就是 50Hz的整倍數(shù)頻率的諧波,例如150Hz、250Hz、350Hz,等等,這種高頻諧波的頻率與電網(wǎng)的頻率沒有任何關(guān)系,而與電力電子設(shè)備的工作頻率 有關(guān)。一般毛刺的重復(fù)頻率就是電力電子設(shè)備中逆變器或者其他高速開關(guān)電路的工作頻率。
解決這個問題可以有兩個思路,一個是在產(chǎn)生干擾的電力電子設(shè)備的電源線上安裝射頻干擾濾波器,濾除電力電子設(shè)備產(chǎn)生干擾發(fā)射,另一個是在用電設(shè)備的電源線上安裝一個電能凈化器, 為用電設(shè)備提供純凈的電能。從電磁兼容的角度,第一種方案更好,因為這樣不僅可以減小電網(wǎng)上的射頻噪聲,還能改善空間的電磁環(huán)境。因為,當(dāng)電網(wǎng)上有這些噪 聲時,會伴隨著電磁輻射,如果實驗室中敏感的設(shè)備,可能會受到干擾。但是,這種方案可能成本較高,因為電力電子設(shè)備的功率較大,濾波器的成本較高。第二種 方案,僅為敏感的設(shè)備提供純凈的電能,并不能改善整個電網(wǎng)的電能質(zhì)量。
需要注意的是,一般的EMI濾波器并不能解決這種問題,因為一般的EMI濾波器都是按照EMC標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的,由于這些標(biāo)準(zhǔn)往往僅限制150kHz 以上的射頻傳導(dǎo)發(fā)射,因此濾波器僅在100kHz以上有較大效果,而逆變器等電力電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾最強(qiáng)的頻率范圍是2kHz ~ 100kHz頻率范圍內(nèi)。
本案中,通過與研發(fā)中心的工程師交流,決定在敏感的用電設(shè)備電源線上安裝串聯(lián)型的HTSP正弦波跟蹤電能凈化器。這種設(shè)備能夠?qū)㈦娋W(wǎng)上的射頻干擾吸收掉,起到凈化電網(wǎng)的作用。